DE10310656A1 - Lane detecting and tracking method for vehicles in which map data is used in conjunction with data derived from vehicle environment sensors and instrumentation - Google Patents

Lane detecting and tracking method for vehicles in which map data is used in conjunction with data derived from vehicle environment sensors and instrumentation

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DE10310656A1
DE10310656A1 DE2003110656 DE10310656A DE10310656A1 DE 10310656 A1 DE10310656 A1 DE 10310656A1 DE 2003110656 DE2003110656 DE 2003110656 DE 10310656 A DE10310656 A DE 10310656A DE 10310656 A1 DE10310656 A1 DE 10310656A1
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system
device
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Jan Egelhaaf
Holger Kussmann
Harald Michi
Lars Placke
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal operating condition and not elsewhere provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms

Abstract

Method for detecting the road lanes for a vehicle in which sensors are used to detect the environment of the vehicle and sensor signals evaluated, whereby if a lane is left warnings are generated or a direction correction is carried out. In determining whether a warning should be given or a correction made, vehicle position data are evaluated in conjunction with map data. The invention also relates to a corresponding arrangement for implementation of the inventive method.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spurerkennung von Fahrzeugen, bei dem über Sensoren die Umgebung des Fahrzeuges erfasst und die Sensorsignale ausgewertet werden, wobei bei Verlassen der Fahrspur Warnsignale ausgegeben oder Richtungskorrekturen durchgeführt werden sowie eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. The invention relates to a method for trace detection of vehicles, wherein the detected via sensors, the surrounding of the vehicle and the sensor signals are evaluated, wherein output lane departure warning or directional corrections are performed as well as a device for carrying out such a method.
  • Zum Stand der Technik gehören Spurerkennungssysteme, bei denen die Fahrspur, die vor dem Fahrzeug liegt, durch Sensoren erfasst werden. The prior art includes track identification systems in which the lane that lies ahead of the vehicle are detected by sensors. Sobald ein Fahrzeug die Fahrspur zu verlassen droht, wird der Fahrer beispielsweise ein akustisches oder optisches Signal gewarnt oder es wird eine automatische Richtungskorrektur eingeleitet. Once a vehicle is about to leave the lane, the driver is warned, for example, an audible or visual signal or it is introduced an automatic direction correction. Dabei ist das Fahrzeug mit einer Umfeldsensorik und Analyseeinheiten ausgestattet, die die Umgebung des Fahrzeuges erfassen können, wobei insbesondere der vor und neben dem Fahrzeug liegende Bereich erfasst wird. The vehicle is equipped with a surroundings sensor system and analysis units which can detect the vicinity of the vehicle, particularly the front of or next to the vehicle region is detected. Eine solche Umfeldsensorik sind beispielsweise Radarsensoren, Ultraschalleinrichtungen oder Videoeinrichtungen. Such surroundings sensor, for example, radar sensors, ultrasonic devices or video equipment.
  • Die Lage des Fahrzeuges wird relativ zu den Fahrbahnmarkierungen bzw. dem Fahrbahnrand durch eine Auswertung der Sensordaten ermittelt und der Fahrer wird gewarnt oder das Fahrzeug wird automatisch gelenkt, falls das Fahrzeug den eingestellten Toleranzbereich der Spurtreue überschreitet und sich zu sehr dem Fahrbahnrand oder einer Fahrbahnmarkierung nähert. The location of the vehicle is determined relative to the lane markings and the road edge by evaluating the sensor data and the driver is warned or the vehicle is automatically steered when the vehicle exceeds the set tolerance range of the directional stability and too much of the edge of the road or pavement marking approaches ,
  • Bei schlechter Sicht oder Ausfall eines oder mehrerer Sensoren ist eine ausreichende Zuverlässigkeit eines solchen Warnsystems nicht immer gegeben, ebenfalls kann bei einem beabsichtigten Spurwechsel ein Warnsignal auftreten, das zu Verwirrungen und damit zu Gefährdungen des Fahrers führt. When visibility is poor or fails one or more sensors, a sufficient reliability of such a warning system is not always given, also may occur in an intended lane change, a warning signal, which thus leads to confusion and to hazards to the driver.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Spurerkennung von Fahrzeugen bereitzustellen, bei dem die Akzeptanz durch den Fahrer erhöht und eine erhöhte Zuverlässigkeit des Systems erreicht werden kann. The object of the present invention is to provide a method and an apparatus for track identification of vehicles, in which the acceptance increased by the driver and an increased reliability of the system can be achieved.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Positionsdaten des Fahrzeuges in Verbindung mit Kartendaten bei der Beurteilung, ob ein Warnsignal ausgegeben oder eine Richtungskorrektur durchgeführt werden soll, verwendet werden. According to the invention this object is achieved in that the position data of the vehicle are used in combination with map data in the assessment of whether a warning signal is output or a direction correction should be performed. Durch die Verwendung von Positionsdaten des Fahrzeuges in Verbindung mit Kartendaten kann die Ausgabe des Warnsignals von der Position des Fahrzeugs abhängig gemacht werden, wobei auf Kartendaten zurückgegriffen wird und durch einen Vergleich der Kartendaten und der Positionsdaten darauf geschlossen werden kann, ob sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahn befindet oder bereits diese verlassen hat. By the use of position data of the vehicle in connection with map data, the output of the warning signal can be made dependent on the position of the vehicle, wherein reference is made to the map data and can be closed by comparing the map data and the position data, whether the vehicle is on a road is already or they have left. Es wird somit eine zusätzliche Datenquelle bereitgestellt, so dass das Spurerkennungssystem insgesamt zuverlässiger wird und die Akzeptanz und das Vertrauen der Fahrzeugführer in das System gesteigert wird. There is provided an additional data source thus so that the lane detection system as a whole is more reliable and the acceptance and trust of the driver is increased in the system.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Positionsdaten von einem Navigationssystem und/oder einer Telematikeinrichtung bereitgestellt werden, wobei ein Navigationssystem in der Regel über ein GPS-System die Positionsdaten ermittelt, während über eine Telematikeinrichtung die Daten von einer externen Datenquelle über eine sogenannte „offline"-Navigation genutzt werden, um die Warnstrategie der aktuellen Fahrsituation anzupassen. Bei Ausfall oder Einschränkung der Signale der Fahrzeugsensoren, zB durch starken Regen oder Nebel kann immer noch die Grundfunktionalität des Spurhaltesystems und des Verfahrens zur Spurerkennung gewährleistet werden. In a further development of the invention it is provided that the position data are provided by a navigation system and / or a telematics device, a navigation system typically determined via a GPS system, the position data, while a telematics device, the data from an external data source via a so-called "offline" navigation be used to adjust the warning strategy of the current driving situation. In case of failure or limitation of the signals of the vehicle sensors, such as heavy rain or fog, the basic functionality of the tracking system and method can still be guaranteed for track identification.
  • Die Positionsdaten werden in einer Weiterbildung zur Beurteilung der Art der Warnsignalausgabe oder der Richtungskorrektur verwendet, das heißt, dass bei einem Fahrspurwechsel auf mehrspurigen Fahrbahnen in einer Richtung, zB Autobahnen, ein anderes Warnsignal ausgegeben wird als bei einem drohenden Verlassen der Fahrbahn. The position data is used in a further development for the assessment of the nature of the warning signal output or the direction of correction, that is, that with a lane change on a multilane road in a direction, for example, highways, a different warning signal is emitted than in the case of an imminent leaving of the roadway. Ebenfalls ist es möglich, dass eine Richtungskorrektur nur bei einem drohenden Verlassen der Fahrbahn aktiviert wird, während ein Spurwechsel lediglich mit einem Warnsignal verbunden wird, um dem Fahrer zu einer erhöhten Aufmerksamkeit zu verhelfen. It is possible also that a direction correction is only activated when an impending lane departure, while a lane change is only connected to a warning to help the driver to an increased attention.
  • Die Kartendaten einer digitalen Karte werden bevorzugt verwendet, wobei diese Daten in dem Fahrzeug gespeichert sind oder in das Fahrzeug übermittelt werden, beispielsweise über eine entsprechende Telematikeinrichtung. The map data of a digital map can be preferably used, which data are stored in the vehicle or transmitted in the vehicle, for example via a corresponding telematics device. Sofern die Daten einer digitalen Karte per Telematik in das Fahrzeug übertragen werden, spricht man von einer „offboard"-Navigation, bei der entweder nur das jeweilig relevante Kartenstück übertragen oder aber eine Karte eines größeren Bereiches übertragen und im Fahrzeug gespeichert werden kann. Provided that the data of a digital map via telematics are transmitted to the vehicle, it is called Navigation in which either transmit only the respective relevant maps piece, or to transfer a map of a larger area and can be stored in the vehicle by an "off board".
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Zielführungsdaten eines Navigationssystems bei der Beurteilung, ob ein Warnsignal ausgegeben und eine Richtungskorrektur durchgeführt werden soll, verwendet werden, wodurch das beabsichtigte Wechseln einer Fahrspur oder das Verlassen einer Fahrbahn, beispielsweise im Rahmen einer Ausfahrt, bei der Art und Weise der Warnsignalausgabe oder Richtungskorrektur, berücksichtigt werden. A development of the invention provides that navigation data from a navigation system are used in the assessment of whether a warning signal is output and a direction correction should be performed, whereby the intended changing a lane or exit from a roadway, for example as part of an exit in the type and, the warning signal output or direction of correction, to be considered. Ist zB im Rahmen der Zielführung über ein Navigationssystem das Verlassen der Autobahn vorgesehen, wird eine solche Information dem adaptiven Spurhaltesystem übermittelt, was zu einer Unterdrückung des Warnsignals oder einer Richtungskorrektur führt. For example, is provided under the guidance through a navigation system leaving the highway, such information is transmitted to the adaptive lane keeping system, resulting in suppression of the warning signal or a direction of correction.
  • Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung vor, die mit einer Auswerteeinrichtung für die Sensordaten verbunden sind. The device for carrying out the method provides sensors for detecting front of the vehicle environment, which are connected to an evaluation device for the sensor data. Ebenfalls ist eine Warneinrichtung oder eine Einrichtung zur Richtungskorrektur des Fahrzeuges vorgesehen, die aktiviert wird, wenn ein Verlassen der Spur festgestellt wird. a warning device or a device for correction of the direction of the vehicle is also provided which is activated when a lane departure is detected. Die Einrichtung bzw. das Spurhaltesystem sieht ein Positionsbestimmungssystem für das Fahrzeug und eine Einrichtung zur Bereitstellung von Kartendaten vor, die mit der Auswerteeinrichtung verbunden sind. The device or the tracking system provides a position determining system for the vehicle and a device for providing map data, which are connected to the evaluation device.
  • Das Positionsbestimmungssystem kann entweder als ein GPS-System, auf Satellitenbasis oder über eine Ortung des Mobilfunknetzes erfolgen. The positioning system can be done either as a GPS system, satellite-based or a location of the mobile network. Die Einrichtung zur Bereitstellung von Kartendaten kann auf einem Telematiksystem beruhen oder aber ein Datenträger sein, der die digitalisierten Kartendaten abrufbar bereitstellt. The means for providing map data may be based on a telematics system or be a recording medium which provides the digitized map data retrieved.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Einrichtung ist es möglich, eine Warnstrategie bzw. eine Richtungskorrektur eines Fahrzeuges bei einem drohenden Spurwechsel bzw. Verlassen der Straße wesentlich zu verbessern, da eine Anpassung der Warnung nicht nur aufgrund der von den Umfeldsensoren erfassten Daten, sondern auch auf einer Grundlage von Daten erfolgt, die einen größeren Umkreis erfassen und die beabsichtigte Fahrroute in Betracht ziehen. By the inventive method and the corresponding device, it is possible to improve a warning strategy or a correction of the direction of a vehicle at an imminent lane change or exiting the road essential, as an adaptation of the warning not only because of the information detected by the environment sensor data, but also takes place on a basis of data that cover a larger radius and pull the intended travel route into consideration. Die Zuverlässigkeit des Spurhaltesystems wird erhöht, da im Falle des Ausfalls einer oder mehrerer Sensoren durch die Verwendung der Navigationsdaten bzw. Positionsdaten des Fahrzeuges immer noch eine Grundfunktionalität des Systems und eine mögliche Warnung gewährleistet ist. The reliability of the tracking system is increased, since in case of failure of one or more sensors a basic functionality of the system and a possible warning is ensured by the use of the navigation data or position data of the vehicle is still.
  • Die Verwendung einer digitalen Karte hat den Vorteil, dass Daten über die Fahrbahnbeschaffenheit, wie die Anzahl der Fahrspuren, Art der Straße, Ein- oder Ausfahrten usw. vorhanden sind. The use of a digital map has the advantage that data on road conditions such as the number of lanes, type of road, entries or exits, etc. are present. Ebenfalls können Geschwindigkeitsbeschränkungen oder andere relevante Daten einbezogen werden, so dass entsprechende Warnhinweise ausgegeben werden können. Also speed limits or other relevant data can be included so that appropriate warnings can be issued. Ebenfalls ist denkbar, dass über ein Telematiksystem aktualisierte Straßenzustandsdaten an das System übermittelt werden, so dass eine Richtungskorrektur aufgrund von übermittelten Daten hinsichtlich des Fahrbahnzustandes, Ölspuren, Glatteiswarnungen oder dergleichen, eingeleitet werden können. It is also conceivable that updated road condition data are transmitted to the system via a telematics system, so that a direction of correction may be due to submitted data regarding the road condition, traces of oil, black ice warnings or the like, is introduced.
  • Die Warnstrategie wird also vor Verlassen der Fahrspur durch die Verwendung von Daten des Navigationssystemes besser auf die jeweilige Fahrsituation angepasst, wobei durch die zusätzliche Auswertung der Navigationsdaten das Spurhaltesystem auf die momentane Fahrzeugumgebung optimal adaptiert werden kann. The warning strategy is adapted so before leaving the lane through the use of data of the navigation system better to the respective driving situation, wherein the tracking system can be optimally adapted to the current vehicle environment by the additional evaluation of the navigation data.
  • Das adaptive Spurhaltesystem greift dabei auf die Daten der digitalen Karte zurück, wobei über ein GPS-Modul oder eine Telematikeinheit die Position des Fahrzeuges exakt bestimmt und mit den Daten der digitalen Karte verglichen werden kann. The adaptive lane keeping system draws on the data of the digital map, which determines the position of the vehicle precisely over a GPS module or a telematics unit and can be compared with the data of the digital map.
  • Ein Anwendungsbeispiel beschreibt die Situation, bei der ein Fahrer auf einer mehrspurigen Autobahn die Autobahn bei einer Ausfahrt verlassen will und die rechte Fahrbahn ohne zu blinken verläßt. An application example describes the situation in which a driver wants to rely on a multi-lane highway, the highway at an exit and leaves without blinking the right lane. Ohne die Einbeziehung der Navigationsdaten bzw. der Positionsdaten und dem Vergleich mit Daten einer digitalen Karte würde das Spurhaltesystem eine Warnung ausgeben; Without the inclusion of the navigation data and the position data and the comparative data with a digital map, the tracking system would issue a warning; unter Berücksichtigung der Positionsdaten und der digitalen Karte wird jedoch erkannt, dass es sich um eine Autobahnausfahrt handelt; taking into account the position data and the digital map will be appreciated, however, that there is an exit; der Fahrer wird daher nicht gewarnt. The driver is therefore not warned.
  • Ein anderes Beispiel sieht vor, dass bei einem Spurwechsel auf einer dreispurigen Autobahn von der mittleren auf die linke Spur bei nicht vorgenommener Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers eine Warnung ausbleibt, da das System aufgrund der Navigationsdaten weiß, dass es sich um einen Wechsel auf die Nachbarspur handelt, da in den digitalen Kartendaten die Dreispurigkeit der Fahrbahn eingezeichnet ist. Another example provides that when changing lanes on a three-lane highway from the middle fails a warning to the left lane at has not been performed operation of the turn signal, as the system due to the navigation data knows that there is a change to the adjacent lane, because in the digital map data, the Dreispurigkeit the road is located.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Spurenkennung vor Fahrzeugen, bei dem über Sensoren die Umgebung des Fahrzeuges erfaßt und die Sensorsignale ausgewertet werden, wobei bei Verlassen der Fahrspur Warnsignale ausgegeben oder Richtungskorrekturen durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet , dass Positionsdaten des Fahrzeuges in Verbindung mit Kartendaten bei der Beurteilung, ob ein Warnsignal ausgegeben oder eine Richtungskorrektur durchgeführt werden soll, verwendet werden. A process for the track identification before vehicles, in which via sensors detecting the vicinity of the vehicle and the sensor signals are evaluated, wherein output lane departure warning or directional corrections are performed, characterized in that position data of the vehicle in connection with map data in the assessment of whether a issued warning signal or a direction correction should be performed, is used.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten von einem Navigationssystem und/oder einer Telematik-Einrichtung bereitgestellt werden. A method according to claim 1, characterized in that the position data of a navigation system and / or a telematics device are provided.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten zur Beurteilung der Art der Warnsignalausgabe oder der Richtungskorrektur verwendet werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the position data to assess the nature of the warning signal output or the direction of correction to be used.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kartendaten einer digitalen Karte verwendet werden, die in dem Fahrzeug gespeichert ist oder in das Fahrzeug übermittelt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that map data of a digital map can be used that is stored in the vehicle or is sent to the vehicle.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten über ein GPS-System ermittelt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position data are determined using a GPS system.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zielführungsdaten eines Navigationssystems bei der Beurteilung, ob ein Warnsignal ausgegeben oder eine Richtungskorrektur durchgeführt werden soll, verwendet werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that navigation data from a navigation system for determining whether a warning signal is output or a direction correction should be performed, are used.
  7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche mit Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung, einer Auswerteeinrichtung für die Sensordaten und einer Warneinrichtung oder Einrichtung zur Richtungskorrektur, die aktiviert wird, wenn ein Verlassen der Spur festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionsbestimmungssystem für das Fahrzeug und eine Einrichtung zur Bereitstellung von Kartendaten mit der Auswerteeinrichtung verbunden sind. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, having sensors for detecting the vehicle surroundings, an evaluation device for the sensor data and a warning device or means for correction of the direction, which is activated when a lane departure is detected, characterized in that a position determining system for the vehicle and a device for providing map data to the evaluation device are connected.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionsbestimmungssystem ein GPS-System oder Telematik-System ist. Device according to claim 7, characterized in that the position determination system is a GPS system or telematic system.
  9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartendaten in dem Fahrzeug gespeichert abgelegt sind. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the map data are stored is stored in the vehicle.
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